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神经仿生材料与器件实验室(Neuro-inspired materials and devices Lab)

欢迎华东师范大学田阳教授来访!

作者:郑颖

2023年11月2日,应肖凯副教授邀请,华东师范大学化学与分子工程学院院长田阳教授来访我系,并进行题为“自由移动活体脑成像分析”的报告。


报告摘要:在活体层面实时准确分析各种化学分子的空间定量分布和结构功能关系对于深入解析大脑的运行原理具有重要意义。作为活体分析的经典方法,电化学技术在时空分辨率方面有着显著的优势。然而,复杂的生物环境对传感器的选择性和稳定性提出了挑战,测量过程中施加额外的电压也可能会影响脑中神经元放电和电生理信号的采集。此外,常见的有线传感器容易干扰动物的行为而导致信号失真。

针对上述挑战,首先提出了双重识别策略,通过合理设计识别分子结合电化学反应电位,实现了活体脑中高选择性生物传感。其次,发展了高稳定性Au-C≡C修饰键以及亲水性抗生物污染材料提升了长期监测的信号稳定性。此外,开发了无外加电压的光电微电极阵列和表面增强拉曼(SERS)微探针阵列用于实时监测多种离子并记录电生理LFP(Local field potential)信号。进一步搭建了首台光纤阵列拉曼成像系统,实现了自由移动活体细胞内外多种化学分子同时同域精准分析,绘制功能分子相互作用网络图。最近,还发展了无线电化学微针阵列,实现了对自由移动鼠多脑区化学信号的实时量化追踪,利用所发展的活体分析新方法,实现自由移动大鼠深部大脑中多种离子的化学信号与癫痫发作期间的动态变化的实时绘制和定量,首次实现在全脑7个不同脑区中无串扰的电化学及电生理信号同时记录。搭建了针对活体中细胞内外及跨膜过程离子实时动态量化监测平台,实现了全脑多分子的空间分布及功能探索。


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田阳教授团队中精彩的研究成果与思路深深吸引了在座师生。会后,肖凯副教授课题组与田阳教授课题组进行了深度交流,大大拓展了学生们的思维与眼界。


文章分类: 新闻动态
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